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變壓器是在1885年發(fā)明的,早期發(fā)明的變壓器都屬于干式變壓器。一直到20世紀(jì)初,人類(lèi)發(fā)明了高絕緣、高導(dǎo)熱的變壓器油,并用變壓器油作為絕緣介質(zhì).解決了當(dāng)時(shí)干式變壓器由于絕緣和散熱的限制而導(dǎo)致的電壓和容量上不去的問(wèn)題,滿(mǎn)足了當(dāng)時(shí)工業(yè)化進(jìn)程中用電量急劇增加和電壓級(jí)次逐漸提高的需求,使油浸變式壓器的發(fā)展得到長(zhǎng)足的進(jìn)步,也因此干式變壓器的發(fā)展一直停滯不前。
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,全球經(jīng)濟(jì)飛速恢復(fù)和發(fā)展,城市人口、高層建筑、地鐵交通、大型副業(yè)中心和社會(huì)公共設(shè)施等驟增。油浸式變壓器安全性不強(qiáng)、易燃、污染環(huán)境等特性不適合城市發(fā)展,因此需要一種防火阻燃的變壓器來(lái)滿(mǎn)足人口密集區(qū)和特殊場(chǎng)所的安全供電需求。干式變壓器不使用變壓器油防火阻燃、無(wú)污染,采用了阻燃性的絕緣材料,是該類(lèi)場(chǎng)所較理想的電力設(shè)備。
早期應(yīng)用的干式變壓器是浸漬式結(jié)構(gòu),其繞阻結(jié)構(gòu)與油浸式變壓器類(lèi)似,用破璃絲包線(xiàn)繞制的繞阻浸普通的絕緣漆。浸漬式變壓器繞阻承受短路的能力相對(duì)較差,防潮和防塵能力太差,當(dāng)變壓器停產(chǎn)再投入使用時(shí),容易受潮甚至凝露,大大降低電阻絕緣性,因此投運(yùn)前必須迸行清理,和做干燥處理。
為了解決干變防潮性能差的問(wèn)題,國(guó)外研制生產(chǎn)了環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器(ORDT)和Nomex紙絕緣的敞開(kāi)式通風(fēng)冷卻干式變壓器(OVDT),1964年德國(guó)AEG公司研制的世界第一臺(tái)環(huán)氧樹(shù)脂撓注干式變壓器,容量400kY.電壓為20kV,其突出的優(yōu)點(diǎn)是防火阻燃、無(wú)污染,電氣和機(jī)械性能都比較優(yōu)越。這期間,美同西屋公司南波士頓變壓器廠開(kāi)發(fā)了敞開(kāi)通風(fēng)為干式變壓器,這種變壓器采用了真空力浸漆技術(shù)(VPD.用固體含量100%的無(wú)溶劑樹(shù)脂漆處理繞阻工藝,包括預(yù)熱、真空干燥、真空浸漆、保持真空、加壓、滴干、固化過(guò)程。處理后的繞阻表面被一層牢固的樹(shù)脂所包封,防潮性能得到了較大的改善。
后來(lái)為了改進(jìn)繞阻抗短路電流的能力,低壓繞組采用宿式結(jié)構(gòu).高壓繞組采用連續(xù)式繞阻,這種結(jié)構(gòu)經(jīng)VPI工藝處理后承受短路電流的能力得到了很大的提高。與此同時(shí),法國(guó)Transfix公司還采用聚芳膠合成絕緣紙(Nomex)開(kāi)發(fā)了VDT包封式通風(fēng)冷卻的H級(jí)絕緣干式變壓器。Nomex是美國(guó)杜邦公司的專(zhuān)利技術(shù),可制作H級(jí)干式變壓器的絕緣材料。環(huán)氧樹(shù)脂型和敞開(kāi)通風(fēng)型干式變壓器易于批量生產(chǎn),使用和維護(hù)方便,與早期浸漬干式變壓器相比優(yōu)點(diǎn)明顯,尤其是機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣強(qiáng)度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠,因此干式變壓器發(fā)展迅速。目前,這兩類(lèi)干式變壓器己成為國(guó)外干式變壓器的主流類(lèi)型產(chǎn)品,其中OROT主要應(yīng)用在歐洲市場(chǎng),OVOT主要應(yīng)用在美國(guó)市場(chǎng)。
20世紀(jì)80年代,隨著我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和高層建筑的日益增多,對(duì)干式變壓器的需求越來(lái)越大。國(guó)內(nèi)有制造廠家開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器制造技術(shù)并迅速投入生產(chǎn)。從20世紀(jì)80年代末起,我國(guó)陸續(xù)從歐洲(主要是德國(guó))引進(jìn)了先進(jìn)的薄絕緣環(huán)氧澆注式干式變壓器技術(shù),使環(huán)氧撓注干式變壓器在我國(guó)得到了廣泛的認(rèn)同和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,并成為我國(guó)干式變壓器市場(chǎng)中的主流產(chǎn)品。環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器與原有的浸漬式干式變壓器和環(huán)氧樹(shù)脂加石英粉的厚絕緣干式變壓器相比,在安全性、運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)效益回報(bào)等方面得到了顯著提升。
20世紀(jì)90年代初期,國(guó)內(nèi)變壓器制造廠家,紛紛引進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器生產(chǎn)技術(shù)。全國(guó)已有百余家制造廠生產(chǎn)該類(lèi)產(chǎn)品的變壓器,據(jù)統(tǒng)計(jì),年產(chǎn)量已超過(guò)10000MVA。
近年來(lái),浸漬式干式變壓器采用杜邦公司Nomex紙為基礎(chǔ)的絕緣系統(tǒng),結(jié)合Reliatran技術(shù)而研發(fā)出的非包封H級(jí)干式變壓器,是目前國(guó)內(nèi)絕緣等級(jí)較高的是干式配電變壓器。這類(lèi)變壓器應(yīng)用了真空壓力浸漬,(VIP)工藝,具有防火性能良好、溫升均勻、絕緣的壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),使Nomcx紙絕緣浸漬式干式變壓器的運(yùn)行可靠性和安全性得到顯著提高。
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